高二化学原电池原理及其应用 人教.ppt

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1、第四节 原电池原理及其应用2021/8/11 星期三1问题探究问题探究(师生共同讨论师生共同讨论)1、把一块锌片插入稀硫酸中，有什么现象、把一块锌片插入稀硫酸中，有什么现象发生？发生？2、把一块铜片插入稀硫酸中，有什么现象、把一块铜片插入稀硫酸中，有什么现象产生？铜片上会不会有气体产生？产生？铜片上会不会有气体产生？3、把锌片与铜片用导线连接后，再插入稀、把锌片与铜片用导线连接后，再插入稀硫酸中，铜片上有无气体产生？为什么？硫酸中，铜片上有无气体产生？为什么？探究结论：探究结论：请看实验请看实验4151、锌片部分溶解，锌片上有、锌片部分溶解，锌片上有气体产生气体产生。2、铜片不溶解，铜片上、铜

2、片不溶解，铜片上无气体产生无气体产生。3、铜片不溶解，但是，、铜片不溶解，但是，铜片上有气体产生铜片上有气体产生。请看请看实验实验420。2021/8/11 星期三2锌片锌片：Zn 2e-=Zn2+铜片铜片：2H+2e-=H2氧化反应氧化反应还原反应还原反应e-稀硫酸稀硫酸2021/8/11 星期三3一、原电池原电池总反应式：Zn+2H+=Zn2+H22 2、工作原理、工作原理:2H+2e-=H2e-还原反应还原反应1 1、定义：把化学能转化为电能的装置。、定义：把化学能转化为电能的装置。3 3、电极反应：、电极反应：正极（铜片正极（铜片）：负极（锌片）负极（锌片）：Zn 2e-=Zn2+氧化

3、反应氧化反应4、粒子流向：外部，负极经外电路流向正极 内部，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。通常较活泼的金属失去电子，电子通常较活泼的金属失去电子，电子经外电路流向正极经外电路流向正极,自发自发的发生氧化还原反应。的发生氧化还原反应。2021/8/11 星期三41、组成原电池应具备哪些条件？、组成原电池应具备哪些条件？思考与探索：思考与探索：2、如何确定原电池电极名称、如何确定原电池电极名称(原电池的正极和负极原电池的正极和负极)？3如何分析原电池电极反应及其产物？如何分析原电池电极反应及其产物？2021/8/11 星期三5实验探究一实验探究一:形成原电池的条件之一形成原电池的条件之一两个

4、活泼性不同的电极两个活泼性不同的电极负极负极：较活泼的金属：较活泼的金属正极正极：较不活泼的金属、石墨等导体：较不活泼的金属、石墨等导体实验用品：实验用品：Zn片、片、Cu片、电片、电线、电流计、线、电流计、稀硫酸稀硫酸条件一：条件一：2021/8/11 星期三6实验探究二：形成原电池的条件之二实验探究二：形成原电池的条件之二条件二、两极之间充入适宜的电解液条件二、两极之间充入适宜的电解液试一试：试一试：若能形成原电池，请你写出若能形成原电池，请你写出总的离子方程式及两电极反应式总的离子方程式及两电极反应式。(aq)2021/8/11 星期三7实验探究三：形成原电池的条件之三实验探究三：形成原

5、电池的条件之三条件三：形成闭合回路。条件三：形成闭合回路。条件四：自发的发生氧化还原反应。条件四：自发的发生氧化还原反应。2021/8/11 星期三8如何判断原电池的正、负极？从电极材料：从电极反应及现象：从粒子流动方向：较活泼金属负极 氧化反应负极，还原反应正极溶解的一极负极 电子流出的一极负极 电流流向离子流向2021/8/11 星期三9原电池电极反应及其产物的分析原电池电极反应及其产物的分析负极：负极：M ne-=Mn+2H+2e-=H2 不活泼金属盐或铵盐溶液不活泼金属盐或铵盐溶液(如如AgNOAgNO3 3、NHNH4 4ClCl)中性、碱性和弱酸性条件下（如中性、碱性和弱酸性条件下

6、（如K K2 2SOSO4 4）Mn+ne-=M或或2NH4+2e-=2NH3 H2正极：正极：酸性溶液中酸性溶液中(如如H H2 2SOSO4 4溶液溶液)2021/8/11 星期三107、原电池原理的应用：、原电池原理的应用：（1 1）制造化学电池；）制造化学电池；（2 2）比较金属的活泼性）比较金属的活泼性(3)(3)改变化学反应速率改变化学反应速率（4 4）金属的防腐）金属的防腐练习一练习一练习二练习三2021/8/11 星期三11利用反应：利用反应：2FeCl2FeCl3 3+Cu=2FeCl+Cu=2FeCl2 2+CuCl+CuCl2 2 设计一个原电池装置，画出装置图，标明设计

7、一个原电池装置，画出装置图，标明电极材料和电解质溶液，写出电极反应式。电极材料和电解质溶液，写出电极反应式。FeCl3溶液Cu C2021/8/11 星期三12有有A A、B B、C C、DD四种金属，将四种金属，将A A与与B B用导线用导线连接起来，浸入电解质溶液中，连接起来，浸入电解质溶液中，B B不易腐蚀，将不易腐蚀，将A A、D D分别投入等物质的量浓度盐酸中，分别投入等物质的量浓度盐酸中，D D比比A A反应剧烈，将铜浸入反应剧烈，将铜浸入B B的盐溶液中，无明显变化，的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入如果把铜浸入C C的盐溶液中，有金属的盐溶液中，有金属C C析出，据析出，据此

8、判断它们的活动性由强到弱的顺序是此判断它们的活动性由强到弱的顺序是。DABC2021/8/11 星期三13 称取三份锌粉，分盛三支试管中，按下列称取三份锌粉，分盛三支试管中，按下列要求加物质后，塞上导管塞子，定时测得生成要求加物质后，塞上导管塞子，定时测得生成H H2 2体积。试管甲加入体积。试管甲加入pHpH3 3的盐酸的盐酸50mL50mL，乙，乙加入加入pH=3pH=3的醋酸的醋酸50mL50mL，丙加入，丙加入pH=3pH=3的醋酸的醋酸50mL50mL及少量胆矾粉末。若反应结束，生成及少量胆矾粉末。若反应结束，生成H H2 2一样多，且没有剩余的锌，请用一样多，且没有剩余的锌，请用“

9、、”回答：回答：（1 1）开始时反应速率的大小为）开始时反应速率的大小为。（2 2）三试管中参加反应锌的质量）三试管中参加反应锌的质量。（3 3）反应完成，所需的时间）反应完成，所需的时间。（4 4）简要说明反应过程中乙、丙速率不同的理）简要说明反应过程中乙、丙速率不同的理由是由是 。甲乙甲乙乙乙丙丙甲乙丙甲乙丙 丙中加入少量胆矾后锌置换出丙中加入少量胆矾后锌置换出Cu形成了微形成了微小的小的Cu-Zn原电池，从而加快了反应速率原电池，从而加快了反应速率2021/8/11 星期三14银锌蓄银锌蓄电池电池2021/8/11 星期三152021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17二

10、、化学电源二、化学电源1、干电池、干电池2、铅蓄电池、铅蓄电池3、锂电池、锂电池4、新型燃料电池、新型燃料电池2021/8/11 星期三18工作原理工作原理2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20铅蓄电池的两极分别为铅蓄电池的两极分别为PbPb、PbOPbO2 2，电解液为，电解液为硫酸，工作时反应式为硫酸，工作时反应式为:Pb+pbOPb+pbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4=2PbSO=2PbSO4 4+2H+2H2 2O,O,下列结论下列结论正确的是正确的是A A、PbPb为正极被氧化为正极被氧化B B、溶液中、溶液中pHpH不断减小不断减小C C、SOSO4

11、 42 2只向只向PbOPbO2 2极移动极移动D D、电解液密度不断减小、电解液密度不断减小2021/8/11 星期三21银锌蓄电池银锌蓄电池2021/8/11 星期三22在电子表里使用的纽扣电池，其电极材料分别是在电子表里使用的纽扣电池，其电极材料分别是ZnZn和和AgAg2 2O O，电解质溶液是，电解质溶液是KOHKOH溶液。电池工作溶液。电池工作时的电极反应式分别为：时的电极反应式分别为：AgAg2 2O+2e+HO+2e+H2 2O=2Ag+2OHO=2Ag+2OH-Zn-2e+2OHZn-2e+2OH-=Zn(OH)=Zn(OH)2 2 下列说法正确的是：下列说法正确的是：A A

12、、AgAg2 2O O是电极的正极是电极的正极,Zn,Zn是电池的负极是电池的负极B B、Zn Zn 是电极的正极是电极的正极,Ag,Ag2 2O O 是电池的负极是电池的负极 C C、电池工作时，电子从、电池工作时，电子从AgAg2 2O O 电极经外电路流电极经外电路流向向ZnZn电极。电极。DD、电池工作时，电子从、电池工作时，电子从Zn Zn 电极经外电路流向电极经外电路流向AgAg2 2O O电极。电极。2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式轻便

13、和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都可表示和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都可表示为：为：2H2H2 2OO2 22H2H2 2OO，酸式氢氧燃料电池的电，酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：解质是酸，其负极反应可表示为：2H2H2 24e4e-=4H=4H+，则其正极反应表示为：则其正极反应表示为：；碱式；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：为：2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-=4OH=4OH-，则其负极反应可表示，则其负极反应可表示为：为：。2021/8/11 星期三

14、25负极：2Fe 4e-=2Fe2+正极:2H2O O2 4e4e-4OH2021/8/11 星期三26原电池原理及应用重点知识小结原电池原理及应用重点知识小结1、原电池：、原电池：2、原电池原理：、原电池原理：3、原电池的组成条件：、原电池的组成条件：.4、原电池正、负极的确定以及正、负极的电、原电池正、负极的确定以及正、负极的电极反应式：极反应式：5、钢铁的腐蚀：、钢铁的腐蚀：6、钢铁腐蚀时正、负极的反应及总反应式：、钢铁腐蚀时正、负极的反应及总反应式：2021/8/11 星期三27作业作业:1、仔细阅读本节教材。、仔细阅读本节教材。2、做名师伴读、做名师伴读P2021/8/11 星期三2

15、8实验步骤实验步骤 现象现象结论或解释结论或解释 锌片上有气泡锌片上有气泡 锌与稀硫酸反应锌与稀硫酸反应铜片上有气泡铜片上有气泡铜与稀硫酸不反应铜与稀硫酸不反应?铜片上无气泡铜片上无气泡2021/8/11 星期三29原电池形成的实质：原电池形成的实质：氧化还原反应分开在氧化还原反应分开在两极进行，还原剂所失去两极进行，还原剂所失去的电子通过导线转移给氧的电子通过导线转移给氧化剂。化剂。Zn+2H+=Zn2+H2氧化反应氧化反应还原反应还原反应2021/8/11 星期三301.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液 中中,下列各叙述不正确的是下列各叙述不正确的是

16、()A.锌片做负极，锌发生还原反应锌片做负极，锌发生还原反应 B.铜片做正极，铜得电子铜片做正极，铜得电子 C.溶液中的溶液中的PH值增大值增大 D.锌片、铜片同时有气泡冒出，说明锌片不纯锌片、铜片同时有气泡冒出，说明锌片不纯2.把把a、b、c三种金属片浸泡在稀三种金属片浸泡在稀H2SO4中。中。若若a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；b、c相连时，相连时，c 为负极；为负极；a、c相连时，相连时，c上有气泡冒出。上有气泡冒出。则这四种金属的活动性顺序（）则这四种金属的活动性顺序（）A.abc;B.acb C.cab;D.bac随堂练习随堂练习2021/8/11 星期三31练习1下列装置能产生电流的是（）ZnZnFeFeFeFeCCuH2SO4溶液溶液NaOH溶液CuSO4溶液纯纯H2 SO4ABCDAC2021/8/11 星期三32练习2如图原电池装置，电流计G的指针发生偏转，A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液。则A、B、C分别是（）A.A是Cu,B是Zn,C是H2SO4B.A是Zn,B是Cu,C是CuSO4C.A是Fe,B是Cu,C是AgNO3D.A是Ag,B是Fe,C是AgNO3GABC D 2021/8/11 星期三33